著者
酒井 和幸 熊谷 大慧 阿部 五月 渡邉 洋輔 山田 直也 古川 英光 藤本 拓 南 絵里菜 光上 義朗 足立 芳史
出版者
公益社団法人 高分子学会
雑誌
高分子論文集 (ISSN:03862186)
巻号頁・発行日
vol.73, no.6, pp.539-546, 2016-11-25 (Released:2016-11-25)
参考文献数
10
被引用文献数
1

走査型顕微光散乱装置(Scanning Microscopic Light Scattering:通称SMILS)によって,代表的な吸水性高分子ゲルであるポリアクリル酸ナトリウム(PSA)ゲル,PSAゲルを酸型にしたポリアクリル酸(PAA)ゲルの内部構造評価を行った.SMILSによって得られる動的ゆらぎの緩和時間分布関数を基準に膨潤率・ヤング率を併用し,ゲルの内部構造を評価した.とくに,動的ゆらぎから得られるスケールをFluctuation Size (FS)とし,FSから算出される架橋密度(νS),膨潤率から算出される架橋密度(νW),ヤング率から算出される架橋密度(νY)を比較することにより,総合的にゲル内部の網目構造を評価した.PSAゲルにおいては,νW ,νY に対してνSは非常に大きな値となったため,SMILSで測定されるFSの値はゲルの網目サイズを直接示唆していない可能性がわかった.さらに,PSAゲルではνY>νWとなり,さらに,被吸収液の塩濃度が低くなるにつれてその差が大きくなることから,ネットワーク主鎖上のイオン基どうしの静電反発が増えるほど主鎖の剛直性が増していることが明らかになった.また,それに伴ってνSが増大する事から,今回の動的光散乱測定においてもネットワーク主鎖の剛直性がνSに影響を及ぼしていることが推察された.そのため,PSAゲルの内部構造を動的光散乱によって解析する場合には,FSの減少を考慮した適切な補正手法が必要になることが判明した.
著者
太田 崇文 岡田 耕治 齊藤 梓 吉田 一也 村澤 剛 川上 勝 古川 英光
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
日本機械学会論文集 (ISSN:21879761)
巻号頁・発行日
vol.83, no.850, pp.16-00567, 2017 (Released:2017-06-25)
参考文献数
15
被引用文献数
2 4

In this work, we present a comparison of the mechanical properties of 3D printed structures with respect to the printing orientation for 3D gel printer "SWIM-ER" and FDM (Fused Deposition Modeling) 3D printer with a result that the fracture surface of the 3D modeled object of the gel does not break along the stacked line, and the maximum stress at that time is the breaking strength. Also, the fracture surface of the 3D model of the ABS resin has broken along the stacked line other than 0 degrees, and the maximum stress at that time is the peel strength. The yield point can be observed at the 0 degree specimen, the maximum stress at that time is tensile strength. Moreover, while comparing both materials, we observed that the dependency in the stacking direction is weak in the 3D model of the gel, strong in the 3D modeled material of the ABS resin, and the dependence on the stacking direction is strongly influenced by the way of bonding the materials in stacking.
著者
設樂 真理子 宮 瑾 芹澤 凌 牧野 真人 西岡 昭博 古川 英光
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
日本機械学会論文集 (ISSN:21879761)
巻号頁・発行日
vol.81, no.829, pp.15-00008-15-00008, 2015 (Released:2015-09-25)
参考文献数
5
被引用文献数
1

The market of care food is growing for aging society and the personal version of care food will be needed for improving a fun of meal. On this occasion, 3D printing technologies have been developed and are being applied for food creation. In the present study, we prepare food ink for the world-first 3D gel printer designed by our group. The hardness of food is one of the most important factors that influence the texture of food. So that the jelly foods made by the 3D gel printer is designed being soft and easy to chew. Here four kinds of jelly food samples are prepared by using agar and gelatin as gelation agents. The mechanical strength of the jelly foods is evaluated by a compression test for foods. We measured the hardness (maxmum stress) of the jelly foods and succeeded in the preparation of various jelly foods of 8 ~ 45kPa in hardness. The gelation of agar is possibly controlled by temperature change. Thus by using the temperature change, the jelly foods are easily printed by the 3D gel printer. We hope these printed jelly foods will make it possible for elder persons to enjoy their fun of everyday meal and improve the quality of life for the elder persons.
著者
岡田 耕治 渡邉 洋輔 齊藤 梓 川上 勝 古川 英光
出版者
合成樹脂工業協会
雑誌
ネットワークポリマー (ISSN:13420577)
巻号頁・発行日
vol.37, no.2, pp.81-87, 2016-03-10 (Released:2016-05-27)
参考文献数
16
被引用文献数
1

3D プリンターが,「材料に合わせた方式でユーザーが設計した通りの構造物を造形する新たなツール」として注目され始めてからはや数年。この3D プリンターブームは,熱溶解積層法の特許失効による開発コストの低減,3D ソフトウェアのフリー化,インターネットによる情報の共有化が背景にあり,いまや個人レベルでのモノづくりを可能にした。一方,全く別の経緯で同時期に,著者らは3D ゲルプリンターを開発に着手しており,数百 μm オーダーで柔らかくて潤いのあるゲルの三次元造形に成功している。本稿では,従来の3D プリンターで使 用される樹脂や金属,セラミックなどドライマテリアルにはないゲルの優位性と,その特徴を生かしたゲル造形物の将来性,開発の経緯の一つである高強度ゲルの登場を述べながら,実際の造形方法・造形例について紹介する。既存の3D プリンターによるモノづくり革命をさらに加速するツールの一つとして,3D ゲルプリンターが活躍する日は近い。
著者
滝島 勇希 吉田 一也 齊藤 梓 川上 勝 古川 英光
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
機械材料・材料加工技術講演会講演論文集 2018.26 (ISSN:2424287X)
巻号頁・発行日
pp.403, 2018 (Released:2019-05-25)

Various kinds of underwater exploration techniques have been developed. For instance, submersible research vehicles and autonomous underwater vehicle (AUV) have been used for observation of underwater conditions, in addition to the technique of fixed-point observation. However, such research vehicles and conventional AUV are difficult to control, are expensive, and are usually made with non-biodegradable materials such as metals. In contrast, jellyfish is the most efficient swimmers, traveling for long distance with saving energy by drifting in the ocean, its body can be decomposed after death, and safe for surrounding creatures. Therefore, we are developing the jellyfish-mimic AUV using a hydrogel. For designing a Jellyfish-mimic AUV robot, it is preferable to introduce a soft actuator driven by water pressure, as it requires low electric power and it is eco-friendly. In this study, we prototyped a Jellyfish-AUV robot using a soft material and a soft actuator. While it is ideal to make a robot body with hydrogel it is difficult to make the actuator with hydrogel.
著者
川上 勝 古川 英光
出版者
一般社団法人 日本画像学会
雑誌
日本画像学会誌 (ISSN:13444425)
巻号頁・発行日
vol.58, no.4, pp.434-440, 2019-08-10 (Released:2019-08-10)
参考文献数
8

3Dプリンタは製造業において試作の手段だけでなく,立体造形を活かした独自の製法として発展しようとしている.食品3Dプリンタも,食品の開発という点で大きな可能性を秘めているが,現時点では食材の吐出技術の制限があるため,まだ発展初期の分野である.食品3Dプリンタの主な利点は,食品のカスタマイズ性,オンデマンド生産性と,複雑な形状を内部,外部に造形できる点である.我々は介護食の開発に食品3Dプリンタを応用している.柔らかい介護食は3Dプリントの食材として適しており,さらに複数のノズルを用いて,食品の内部に味や硬さなどの変化をつける技術を開発している.従来の食品の再現だけでなく,斬新な食品の開発に食品3Dプリンタが応用されることを期待する.
著者
細田 耕 古川 英光 吉田 一也 池本 周平
出版者
大阪大学
雑誌
基盤研究(A)
巻号頁・発行日
2019-04-01

本研究では,イオン液体・イオンゲルを媒体としたネットワーク構造を持つ生物模倣ソフトセンサを開発し,多感覚モダリティ間の学習を行うことで,人間と同等の適応性を持つロボットハンドの実現を目的とする.イオン液体・イオンゲルを用いたネットワークは,近年の3次元プリンタ技術を駆使することで実現可能であり,進展に強く壊れにくく,回路が破損した際も,ネットワークに圧力をかけることで自律的に再構成し,治癒する.このような生物型ネットワークセンサを開発し,構造がもたらす多感覚モダリティを学習する方法を提案,人間と同等の適応性を持つロボットハンドを実現する.
著者
田勢 泰士 齊藤 梓 太田 崇文 佐藤 慧 高松 久一郎 吉田 一也 川上 勝 古川 英光
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
日本機械学会論文集 (ISSN:21879761)
巻号頁・発行日
vol.84, no.858, pp.17-00459-17-00459, 2018 (Released:2018-02-25)
参考文献数
14

Our group has developed a 3D gel printer called "SWIM - ER" (Soft and Wet Industrial Material - Easy Realizer). Here we are aiming to improve the gel material used in the SWIM-ER system for problems related to free forming and mechanical strength. The composition of the high strength gel material with low viscosity and easy modeling was clarified by adjusting the concentration of the crosslinking agent of 1st gel against the problem that the viscosity of the material is too high and it was difficult to shape. We tried tear tests in addition to various evaluation tests, tensile tests, compression tests. We thought that we can estimate and evaluate dissipation and diffusion of fracture energy by microscopic observation of specimens after tear tests.
著者
田勢 泰士 太田 崇文 岡田 耕治 高松 久一郎 齊藤 梓 川上 勝 古川 英光
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
日本機械学会論文集 (ISSN:21879761)
巻号頁・発行日
vol.83, no.849, pp.17-00003-17-00003, 2017 (Released:2017-05-25)
参考文献数
14
被引用文献数
3

Recently our group developed 3D gel printer named “SWIM-ER” (soft and wet industrial material - easy realizer). Here we aim to improve the gel materials used for SWIM-ER system about the problems around free-shaping, transparency, and mechanical strength. To overcome these problems, we tried to use UV absorbers, AS150 (Nippon Kayaku Co.,Ltd.) and KEMISORB11S (CHEMIPRO KASEI Co.,Ltd.) and found the latter absorber kept transparency well. We improved the maximum tensile stress about 2 times and the maximum tensile strain about 4 times by changing the kind of cross-linker from methylene bis-acrylamide (MBAA) type to diethylene glycol dimethacrylate (DEGDMA) type. We also found that the maximum tensile stress was improved about 1.3 times by changing the blend ratio of 1st gel powder and 2nd gel solution in the preparation of particle-double network gels (P-DN gel). Based on these two improvements, we 3D-printed the transparent and hollow structure of the high strength gels with the maximum tensile stress of 0.5 MPa, which will be comparable to the maximum tensile stress of living organs like the stomach and small intestine in our body.
著者
[ぐん] 剣萍 角五 彰 黒川 孝幸 古川 英光 田中 良巳 安田 和則
出版者
北海道大学
雑誌
特別推進研究
巻号頁・発行日
2006

生体は硬い骨格を除き、殆どが50-85wt%が水分で構成されている軟組織からできている。豊かな福祉社会の実現には生体軟組織と同等の機能を持ったソフト&ウェットマテリアルの創製が不可欠である。本研究は、含水高分子ゲルの構造を制御することによって、生体軟組織に匹敵する高靭性と高機能を有する様々なソフト&ウェットマテリアルの創製に成功した。これらの材料は、軟骨・腱、血管などの生体軟組織の代替材料として応用できる。